CN115873525A - 半导体加工用粘合片及半导体装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体加工用粘合片及使用该半导体加工用粘合片的半导体装置的制造方法,所述半导体加工用粘合片依次具有表面涂层、缓冲层、基材及粘合剂层,上述表面涂层相对于SUS304的静摩擦系数为0.70以下。
Description
技术领域
本发明涉及半导体加工用粘合片及半导体装置的制造方法。
背景技术
在信息终端设备的薄型化、小型化及多功能化的快速发展中,对这些设备所搭载的半导体装置也要求薄型化及高密度化。
作为将半导体装置薄型化的方法,进行了对半导体装置所使用的半导体晶片的背面进行磨削的方法。对于半导体晶片的背面磨削而言,在半导体晶片的表面粘贴背面磨削用的粘合片(以下也称为“背磨片”),在利用该片保护着半导体晶片的表面的状态下进行。背磨片在背面磨削后从半导体晶片的表面被剥离去除。
近年来,作为在抑制对半导体芯片的损伤的同时进行薄型化的磨削及单片化方法,实际采用了尖端切割法、隐形尖端切割法等。尖端切割法是如下方法:用切割刀等在半导体晶片的表面形成了给定深度的槽后,从背面侧将该半导体晶片磨削至槽,由此单片化为半导体芯片。另外,隐形尖端切割法是如下方法:通过激光照射在半导体晶片的内部形成了改性区域后,从背面侧对该半导体晶片进行磨削,以上述改性区域作为分割起点将其割断,由此单片化为半导体芯片。在这些方法中,均使用了用于保护半导体晶片的表面的背磨片。
在开发这些薄型化工艺技术的同时,对于背磨片也要求了用于将半导体芯片成品率良好地进行薄型化的功能,已进行了各种研究。
在专利文献1中,作为能够应用于尖端切割法或隐形尖端切割法的半导体晶片表面保护用粘合片,公开了一种半导体晶片表面保护用粘合片,其具有基材膜、设置在上述基材膜的至少一面侧且由粘合剂形成的中间层、以及设置于上述中间层的与上述基材膜相反一侧、即最外层的最外粘合剂层,其中,上述中间层由通过上述粘合片形成后的固化处理而发生固化的材料形成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-56446号公报
发明内容
发明要解决的课题
根据专利文献1的半导体晶片表面保护用粘合片,能够抑制在将半导体晶片单片化为芯片后原本的芯片间隔被破坏的切口偏移,同时能够抑制半导体晶片的磨削屑所造成的污染,能够防止将表面保护带剥离时在芯片产生残胶。
另一方面,在进行背面磨削时,对于粘贴于半导体晶片的背磨片,利用卡盘工作台等支撑装置将与粘贴于半导体晶片的面为相反侧的一面(以下也称为“背面”)固定。然后,对于经由背磨片被固定在支撑装置的工作台上的半导体晶片,边向磨削面供给用于去除由磨削产生的热及磨削屑的冷却水,边对背面进行磨削。
在进行背面磨削时,如果在背磨片与支撑装置的工作台之间存在磨削屑,则有时会由于将半导体晶片固定于工作台时的冲击、背面磨削中的加压及振动等而以存在该磨削屑的部分为起点在半导体晶片或半导体芯片产生裂纹。磨削屑以包含于冷却水中的状态附着于背磨片的背面,因此,为了抑制上述裂纹的产生,需要减少附着于背磨片的背面的磨削屑的量。
另外,在对半导体晶片进行磨削时,尽管供给用于去除由磨削产生的摩擦热的冷却水,但难以完全去除摩擦热,保持半导体晶片的背磨片的温度会一定程度地上升。即,在磨削半导体晶片时,背磨片在相对于卡盘工作台等支撑装置被加压的状态下在一定期间内被加热,由此,有时会导致背磨片相对于支撑装置过度密合。结束了磨削后的半导体晶片被搬运臂等从支撑装置提起,为了供于后续工序而需要进行搬运,但如果背磨片与支撑装置过度密合在一起,则有时会发生提起失败而无法搬运。该问题具有在使用背面的磨削屑附着量减少了的背磨片时变得特别明显的倾向。
对于背磨片的背面的磨削屑附着量的减少及搬运性的改善这样的要求,专利文献1的半导体晶片表面保护用粘合片是无法充分对应的。
本发明是鉴于以上实际情况而完成的,目的在于提供磨削屑的附着量减少、搬运性优异的半导体加工用粘合片以及使用该半导体加工用粘合片的半导体装置的制造方法。
解决课题的方法
本发明人等进行了深入研究,结果发现,通过依次具有静摩擦系数在特定范围的表面涂层、缓冲层、基材及粘合剂层的半导体加工用粘合片,能够解决上述课题,从而完成了以下的本发明。
即,本发明涉及下述[1]~[11]。
[1]一种半导体加工用粘合片,其依次具有表面涂层、缓冲层、基材及粘合剂层,
上述表面涂层相对于SUS304的静摩擦系数为0.70以下。
[2]根据上述[1]所述的半导体加工用粘合片,其中,
上述表面涂层是由含有树脂成分及滑动性改善成分的表面涂层形成用组合物形成的层。
[3]根据上述[2]所述的半导体加工用粘合片,其中,
上述树脂成分的杂原子含量为7质量%以下。
[4]根据上述[2]或[3]所述的半导体加工用粘合片,其中,
相对于上述表面涂层形成用组合物的有效成分的总量(100质量%),上述表面涂层形成用组合物中的上述树脂成分的含量为50~99质量%。
[5]根据上述[2]~[4]中任一项所述的半导体加工用粘合片,其中,
上述滑动性改善成分的杂原子含量为30质量%以上。
[6]根据上述[2]~[5]中任一项所述的半导体加工用粘合片,其中,
相对于上述表面涂层形成用组合物的有效成分的总量(100质量%),上述表面涂层形成用组合物中的上述滑动性改善成分的含量为0.1~30质量%。
[7]根据上述[1]~[6]中任一项所述的半导体加工用粘合片,其中,
上述表面涂层的厚度为0.05~10μm。
[8]根据上述[1]~[7]中任一项所述的半导体加工用粘合片,其中,
上述缓冲层由含有氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的缓冲层形成用组合物形成。
[9]根据上述[1]~[8]中任一项所述的半导体加工用粘合片,其用于半导体晶片的背面磨削。
[10]一种半导体装置的制造方法,该方法包括:
将上述[1]~[9]中任一项所述的半导体加工用粘合片以上述粘合剂层作为粘贴面而粘贴于半导体晶片的表面的工序;以及
在利用支撑装置将粘贴于上述半导体晶片的上述半导体加工用粘合片的上述表面涂层侧固定着的状态下对上述半导体晶片的背面进行磨削的工序。
[11]根据上述[10]所述的半导体装置的制造方法,该方法包括:
预定分割线形成工序,其是在半导体晶片的表面形成槽的工序a、或者是从半导体晶片的表面或背面向上述半导体晶片的内部形成改性区域的工序b;
片粘贴工序,在上述工序a之后、或者上述工序b之前或之后,将[1]~[9]中任一项所述的半导体加工用粘合片以上述粘合剂层作为粘贴面而粘贴于所述半导体晶片的表面;以及
磨削及单片化工序,在利用支撑装置将粘贴于上述半导体晶片的半导体加工用粘合片的上述表面涂层侧固定着的状态下对上述半导体晶片的背面进行磨削,以上述槽或改性区域作为起点而单片化为多个半导体芯片。
发明的效果
根据本发明,可以提供磨削屑的附着量减少、搬运性优异的半导体加工用粘合片以及使用该半导体加工用粘合片的半导体装置的制造方法。
具体实施方式
在本说明书中,对于优选的数值范围,分步记载的下限值及上限值可以各自独立地进行组合。例如,根据“优选为10~90、更优选为30~60”这样的记载,也可以将“优选的下限值(10)”与“更优选的上限值(60)”进行组合而得到“10~60”。
在本说明书中,例如“(甲基)丙烯酸”表示“丙烯酸”和“甲基丙烯酸”这两者,其它类似用语也同样。
在本说明书中,“能量射线”是指电磁波或带电粒子束中具有能量子的射线,作为其例子,可以列举紫外线、放射线、电子束等。紫外线例如可以通过使用作为紫外线光源的无极灯、高压水银灯、金属卤化物灯、UV-LED等进行照射。电子束可以照射由电子束加速器等产生的电子束。
在本说明书中,“能量射线聚合性”是指通过照射能量射线而发生聚合的性质。另外,“能量射线固化性”是指通过照射能量射线而发生固化的性质,“非能量射线固化性”是指不具有能量射线固化性的性质。
在本说明书中,半导体晶片的“表面”是指形成有电路的一面,“背面”是指未形成电路的一面。
本说明书中记载的作用机理是推测的,并不限定发挥本发明的半导体加工用粘合片的效果的机理。
[半导体加工用粘合片]
本实施方式的半导体加工用粘合片(以下也称为“粘合片”)依次具有表面涂层、缓冲层、基材及粘合剂层,上述表面涂层相对于SUS304的静摩擦系数为0.70以下。
本实施方式的粘合片用于粘贴在作为工件的半导体装置的表面,边保护该表面边对半导体装置实施给定的加工。在对工件实施了给定的加工后,本实施方式的粘合片从半导体装置被剥离去除。
需要说明的是,在本实施方式中,“半导体装置”是指能够通过利用半导体特性而发挥功能的全部装置,可以列举例如:半导体晶片、半导体芯片、包含该半导体芯片的电子部件、具备该电子部件的电子设备类等。其中,本实施方式的粘合片适于半导体晶片的加工。
本实施方式的粘合片可以具有、也可以不具有除表面涂层、缓冲层、基材及粘合剂层以外的层。作为除基材及粘合剂层以外的层,可以列举例如:设置在基材与粘合剂层之间的中间层、设置在粘合剂层的与基材相反侧的一面的剥离片等。
以下,对构成本实施方式的粘合片的各构件依次进行说明。
<表面涂层>
表面涂层设置在缓冲层的与基材相反一面侧,是在加工半导体装置时被支撑装置所固定的层。
(静摩擦系数)
本实施方式的粘合片所具有的表面涂层相对于SUS304的静摩擦系数为0.70以下。
对于本实施方式的粘合片而言,通过使表面涂层相对于SUS304的静摩擦系数为0.70以下,能够减少磨削屑附着量,并且具有优异的搬运性。其原因尚未确定,但可以推测是由于静摩擦系数为0.70以下的表面涂层不容易附着包含磨削屑的水,并且可抑制相对于支撑装置等的过度密合。
从上述的观点考虑,本实施方式的粘合片所具有的表面涂层相对于SUS304的静摩擦系数优选为0.60以下、更优选为0.50以下。
另一方面,本实施方式的粘合片所具有的表面涂层相对于SUS304的静摩擦系数的下限值没有特别限定,从制造容易性等的观点考虑,例如,可以为0.01以上,可以为0.10以上,可以为0.20以上。
需要说明的是,表面涂层相对于SUS304的静摩擦系数是依据JIS K 7125:1999测定的值,具体而言,可以通过实施例中记载的方法测定。
本实施方式的粘合片所具有的表面涂层优选由含有树脂成分及滑动性改善成分的表面涂层形成用组合物形成。
(树脂成分)
作为树脂成分,从减少磨削屑附着量的观点考虑,优选为热塑性树脂,更优选为聚烯烃类树脂。
[聚烯烃类树脂]
通过使表面涂层形成用组合物含有聚烯烃类树脂,本实施方式的粘合片所具有的表面涂层具有能够进一步减少磨削屑附着量的倾向。
聚烯烃类树脂是至少使包含烯烃的单体聚合而得到的树脂。
这里,本实施方式中的“聚烯烃类树脂”是指使烯烃均聚而成的树脂、或使烯烃与烯烃以外的单体共聚而成的树脂中,含有50质量%以上的来自于烯烃的结构单元的任意树脂。
另外,本实施方式中的“烯烃”是指具有烯属不饱和键的不饱和烃,含有杂原子的化合物包含于本实施方式中的“烯烃”。需要说明的是,在本说明书中,“杂原子”是指除碳原子及氢原子以外的全部原子。
另外,在以下的说明中,有时将含有烯属不饱和键的基团简称为“不饱和基团”。
聚烯烃类树脂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
聚烯烃类树脂中的来自于烯烃的结构单元的含量没有特别限定,优选为70质量%以上、更优选为90质量%以上、进一步优选为95质量%以上。聚烯烃类树脂中的来自于烯烃的结构单元的含量为上述下限值以上时,具有能够进一步减少磨削屑附着量的倾向。
另外,聚烯烃类树脂中的来自于烯烃的结构单元的含量也可以为100质量%,但例如,为了含有来自于以改善溶剂溶解性等为目的的烯烃以外的单体的结构单元,也可以为99.5质量%以下,也可以为99质量%以下。
作为构成聚烯烃类树脂的烯烃,可以列举例如:链状烯烃、环状烯烃、芳香族乙烯基化合物等。
构成聚烯烃类树脂的烯烃可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为链状烯烃,可以列举例如:乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、2-甲基-1-丙烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、5-甲基-1-己烯等链状单烯烃;1,4-己二烯、4-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,4-己二烯等链状的非共轭二烯;1,3-丁二烯、异戊二烯、1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-苯基-1,3-丁二烯、1,3-己二烯等链状的共轭二烯;等等。其中,优选为碳原子数2~6的链状烯烃,更优选为乙烯、丙烯。
作为环状烯烃,可以列举例如:环丁烯、环戊烯、甲基环戊烯、环己烯、甲基环己烯、环庚烯、环辛烯等环状单烯烃;环己二烯、甲基环己二烯、环辛二烯、甲基环辛二烯、苯基环辛二烯等环状二烯烃;降冰片烯、双环戊二烯、四环十二碳烯、乙基四环十二碳烯、乙叉四环十二碳烯、四环[7.4.0.110,13.02,7]十三-2,4,6,11-四烯等多环式烯烃;等等。其中,从提高溶剂溶解性而使基于涂布的表面涂层的形成变得容易的观点考虑,优选为四环十二碳烯。
作为芳香族乙烯基化合物,可以列举例如:苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯等。
作为任选与烯烃共聚的除烯烃以外的单体,可以列举例如:具有氧原子及烯属不饱和键的单体、具有氮原子及烯属不饱和键的单体等。
烯烃以外的单体可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为具有氧原子及烯属不饱和键的单体,可以列举例如:马来酸酐、甲基马来酸酐、二甲基马来酸酐、苯基马来酸酐、二苯基马来酸酐等酸酐;马来酸、甲基马来酸、马来酸二甲酯、马来酸二乙酯、马来酸二丁酯、马来酸单甲酯等马来酸类;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、环烷基的碳原子数为3~20的(甲基)丙烯酸环烷基酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等(甲基)丙烯酸及(甲基)丙烯酸酯;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯基酯化合物;等等。其中,从提高溶剂溶解性而使基于涂布的表面涂层的形成变得容易的观点考虑,优选为酸酐、乙烯基酯化合物,更优选为马来酸酐、乙酸乙烯酯,进一步优选为马来酸酐。
作为具有氮原子及烯属不饱和键的单体,可以列举例如:马来酰亚胺化合物及其衍生物、腈类单体等。
作为马来酰亚胺化合物及其衍生物,可以列举例如:马来酰亚胺;N-甲基马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺等N-烷基取代马来酰亚胺;N-苯基马来酰亚胺等N-芳基取代马来酰亚胺;等等。作为腈类单体,可以列举例如:丙烯腈、甲基丙烯腈等。
在以上的结构单元当中,从进一步减少磨削屑附着量的观点考虑,聚烯烃类树脂优选含有来自于碳原子数2~6的链状烯烃的结构单元(以下也称为“链状烯烃类结构单元(A)”),更优选含有选自来自于乙烯的结构单元及来自于丙烯的结构单元中的1种以上。
作为聚烯烃类树脂,从提高溶剂溶解性而使基于涂布的表面涂层的形成变得容易的观点考虑,优选为含有链状烯烃类结构单元(A)、同时含有来自于具有氧原子及烯属不饱和键的单体的结构单元(以下也称为“包含氧原子的结构单元(B)”)的聚烯烃类树脂;含有链状烯烃类结构单元(A)、同时含有来自于芳香族乙烯基化合物的结构单元(以下也称为“芳香族乙烯基化合物类结构单元(C)”)的聚烯烃类树脂。
在聚烯烃类树脂含有链状烯烃类结构单元(A)及包含氧原子的结构单元(B)的情况下,聚烯烃类树脂中的链状烯烃类结构单元(A)的含量没有特别限定,优选为80~99.5质量%、更优选为90~99质量%、进一步优选为95~98.8质量%。
在聚烯烃类树脂含有链状烯烃类结构单元(A)及包含氧原子的结构单元(B)的情况下,聚烯烃类树脂中的包含氧原子的结构单元(B)的含量没有特别限定,优选为0.5~20质量%、更优选为1~10质量%、进一步优选为1.2~5质量%。
链状烯烃类结构单元(A)及包含氧原子的结构单元(B)的含量为上述范围时,具有能够获得良好的溶剂溶解性、并且进一步减少磨削屑附着量的倾向。
作为含有链状烯烃类结构单元(A)及包含氧原子的结构单元(B)的聚烯烃类树脂,可以列举例如:乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯-马来酸酐共聚物、丙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物等二元共聚物;乙烯-马来酸酐-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-马来酸酐-(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯-马来酸酐-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯-马来酸酐-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯-乙酸乙烯酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-丙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙烯-丁烯-马来酸酐共聚物、乙烯-丁烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丁烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯-丁烯-马来酸酐共聚物、丙烯-丁烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯-丁烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物等多元聚合物;等等。
其中,从进一步减少磨削屑附着量的观点及提高溶剂溶解性而使基于涂布的表面涂层的形成变得容易的观点考虑,优选为丙烯-丁烯-马来酸酐共聚物。
在聚烯烃类树脂含有链状烯烃类结构单元(A)及芳香族乙烯基化合物类结构单元(C)的情况下,聚烯烃类树脂中的链状烯烃类结构单元(A)的含量没有特别限定,优选为5~60质量%、更优选为10~50质量%、进一步优选为20~40质量%。
在聚烯烃类树脂含有链状烯烃类结构单元(A)及芳香族乙烯基化合物类结构单元(C)的情况下,聚烯烃类树脂中的芳香族乙烯基化合物类结构单元(C)的含量没有特别限定,优选为40~95质量%、更优选为50~90质量%、进一步优选为60~80质量%。
在链状烯烃类结构单元(A)及芳香族乙烯基化合物类结构单元(C)的含量为上述范围时,具有能够获得良好的溶剂溶解性、并且进一步减少磨削屑附着量的倾向。
作为含有链状烯烃类结构单元(A)及芳香族乙烯基化合物类结构单元(C)的聚烯烃类树脂,可以列举例如:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氢化物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氢化物等。作为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氢化物,可以举出将丁二烯嵌段中的碳-碳双键完全氢化而成的SEBS、及将丁二烯嵌段中的1,2-键合部位的碳-碳双键部分氢化而成的SBBS等。其中,优选为SEBS。
作为聚烯烃类树脂,只要能够形成表面涂层,也可以是上述以外的聚烯烃类树脂。作为上述以外的聚烯烃类树脂,可以列举例如:聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、丙烯-丁烯共聚物等仅由链状烯烃类结构单元(A)构成的聚烯烃类树脂;聚苯乙烯等仅由芳香族乙烯基化合物类结构单元(C)构成的聚烯烃类树脂;等等。
表面涂层形成用组合物可以含有、也可以不含有除聚烯烃类树脂以外的树脂。
从进一步减少磨削屑附着量的观点及进一步提高搬运性的观点考虑,树脂成分中的聚烯烃类树脂的含量优选为90~100质量%、更优选为95~100质量%、进一步优选为98~100质量%。
[树脂成分的杂原子含量]
树脂成分中的杂原子含量没有特别限定,优选为7质量%以下、更优选为0.2~4质量%、进一步优选为0.5~1质量%。
树脂成分中的杂原子含量为上述上限值以下时,具有能够进一步减少磨削屑附着量的倾向。另外,树脂成分中的杂原子含量为上述下限值以上时,树脂成分的溶剂溶解性提高,具有基于涂布树脂成分的表面涂层形成变得容易的倾向。
[树脂成分的溶剂溶解性]
从使得基于涂布的表面涂层的形成变得容易的观点考虑,树脂成分优选相对于有机溶剂具有溶解性。具体而言,树脂成分优选在23℃下相对于甲苯溶解1质量%以上,更优选溶解5质量%以上,进一步优选溶解8质量%以上。
[树脂成分的含量]
相对于表面涂层形成用组合物的有效成分的总量(100质量%),表面涂层形成用组合物中的树脂成分的含量优选为50~99质量%、更优选为60~90质量%、进一步优选为70~85质量%。
树脂成分的含量为上述下限值以上时,具有能够进一步减少磨削屑附着量的倾向。另外,树脂成分的含量为上述上限值以下时,具有易于获得通过滑动性改善成分的添加而实现的搬运性的提高的倾向。
需要说明的是,在本实施方式中,表面涂层形成用组合物的有效成分是指从表面涂层形成用组合物中含有的成分中除去了会在形成表面涂层的过程中被去除的有机溶剂等成分后的成分。
(滑动性改善成分)
表面涂层形成用组合物所含有的滑动性改善成分是为了降低表面涂层的静摩擦系数而添加的成分。
作为滑动性改善成分,表面自由能低的化合物是适宜的,可以列举例如:侧链具有烃基的树脂、主链或侧链含有氟原子的树脂等。具体可以列举例如:有机硅化合物、氟树脂等,其中,从操作性的观点考虑,优选为有机硅化合物。
[有机硅化合物]
作为有机硅化合物,只要是包含聚二有机硅氧烷结构的聚合物即可,没有特别限定。
作为有机硅化合物所包含的聚二有机硅氧烷结构,可以举出例如,具有下述通式(1)表示的重复单元的结构。
[化学式1]
(式中,R各自独立地为碳原子数1~6的烃基。*表示键合部位。)
R所表示的碳原子数1~6的烃基的碳原子数优选为1~4、更优选为1或2、进一步优选为1。
作为R所表示的碳原子数1~6的烃基,可以列举例如:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基等碳原子数1~5的烷基;苯基;等等。其中,优选为甲基。
有机硅化合物也可以具有反应性官能团。
有机硅化合物具有反应性官能团时,能够发生有机硅化合物彼此的反应或有机硅化合物与其它成分的反应,可以使有机硅化合物从表面涂层的渗出等变得不易发生。
作为反应性官能团,可以列举例如:乙烯基、(甲基)丙烯酰基等包含烯属不饱和键的官能团;缩水甘油基、氨基、羧基、硫醇基、羟基等。其中,优选为包含烯属不饱和键的官能团,更优选为(甲基)丙烯酰基。需要说明的是,在本说明书中,“烯属不饱和键”是指能够进行加成反应的碳-碳双键,不包括芳环的双键。另外,(甲基)丙烯酰基也可以构成(甲基)丙烯酰氧基。
在有机硅化合物具有反应性官能团的情况下,有机硅化合物可以在末端具有反应性官能团,可以在侧链具有反应性官能团,优选在末端具有反应性官能团。
在有机硅化合物在末端具有反应性官能团的情况下,有机硅化合物可以在一侧末端具有反应性官能团,也可以在两侧末端具有反应性官能团,优选在两侧末端具有反应性官能团。
在有机硅化合物具有反应性官能团的情况下,有机硅化合物的反应性官能团当量没有特别限定,优选为500~10000g/mol、更优选为1000~7000g/mol、进一步优选为1500~5000g/mol。
有机硅化合物可以是直链状聚合物,也可以是支链状聚合物,但优选为直链状聚合物。
即,有机硅化合物优选为两侧末端具有反应性官能团的直链状聚合物。作为这样的有机硅化合物,可以举出下述通式(2)表示的化合物。
[化学式2]
(式中,R如上述通式(1)中的说明所述。X各自独立地为碳原子数1~5的2价的脂肪族烃基,Y各自独立地为反应性官能团。)
R的优选方式以及以Y表示的反应性官能团的优选方式如上所述。
作为X所表示的碳原子数1~5的2价的脂肪族烃基,可以列举例如:甲烷二基、乙烷-1,2-二基、乙烷-1,1-二基、正丙烷-1,3-二基、正丙烷-1,2-二基、1,4-正丁基、1,2-叔丁基、1,5-戊基等亚烷基。
有机硅化合物的重均分子量(Mw)没有特别限定,优选为1000~20000、更优选为2000~17000、进一步优选为3000~15000。
有机硅化合物的重均分子量(Mw)为上述下限值以上时,有机硅化合物的表面偏析受到抑制,具有表面涂层形成用组合物的成膜性变得更加良好的倾向,由此,具有搬运性变得更加良好的倾向。另外,有机硅化合物的重均分子量(Mw)为上述上限值以下时,具有操作性变得更加良好的倾向。
滑动性改善成分也可以含有有机硅化合物以外的滑动性改善成分,也可以不含有。
从进一步减少磨削屑附着量的观点以及进一步提高搬运性的观点考虑,滑动性改善成分中的有机硅化合物的含量优选为90~100质量%、更优选为95~100质量%、进一步优选为98~100质量%。
[滑动性改善成分的杂原子含量]
滑动性改善成分中的杂原子含量没有特别限定,优选为30质量%以上、更优选为40~80质量%、进一步优选为50~70质量%。
[滑动性改善成分的含量]
相对于表面涂层形成用组合物的有效成分的总量(100质量%),表面涂层形成用组合物中的滑动性改善成分的含量优选为0.1~30质量%、更优选为0.3~20质量%、进一步优选为0.5~10质量%。
滑动性改善成分的含量为上述下限值以上时,具有能够进一步减少磨削屑附着量、并且搬运性变得更加良好的倾向。另外,滑动性改善成分的含量为上述上限值以下时,具有缓冲层与表面涂层的密合性变得更加良好的倾向。
(能量射线聚合性多官能化合物)
表面涂层形成用组合物优选还含有能量射线聚合性多官能化合物。通过使表面涂层形成用组合物含有能量射线聚合性多官能化合物,存在本实施方式的粘合片所具有的表面涂层与缓冲层的密合性变得优异的倾向。
能量射线聚合性多官能化合物为具有2个以上能量射线聚合性官能团的化合物。能量射线聚合性多官能化合物所具有的能量射线聚合性官能团的数量优选为2~10个、更优选为3~8个、进一步优选为4~7个。
作为能量射线聚合性多官能化合物所具有的能量射线聚合性官能团,优选为(甲基)丙烯酰基。
作为能量射线聚合性多官能化合物,优选为多官能(甲基)丙烯酸酯单体。
作为多官能(甲基)丙烯酸酯单体,可以列举例如:1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇己二酸酯二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二环戊基二(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性二环戊烯基二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性磷酸二(甲基)丙烯酸酯、二(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、烯丙基化环己基二(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸环氧乙烷改性二丙烯酸酯等2官能(甲基)丙烯酸酯单体;三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙酸改性二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、双(丙烯酰氧基乙基)羟基乙基异氰脲酸酯、异氰脲酸环氧乙烷改性三丙烯酸酯、ε-己内酯改性三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、双甘油四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙酸改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。其中,优选为二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯,更优选为二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯。
相对于表面涂层形成用组合物的有效成分的总量(100质量%),表面涂层形成用组合物中的能量射线聚合性多官能化合物的含量优选为1~40质量%、更优选为5~30质量%、进一步优选为10~20质量%。
能量射线聚合性多官能化合物的含量为上述下限值以上时,存在表面涂层与缓冲层的密合性变得优异的倾向。另外,能量射线聚合性多官能化合物的含量为上述上限值以下时,存在易于获得通过树脂成分及滑动性改善成分的添加而实现的磨削屑附着量的减少及搬运性的提高的倾向。
在表面涂层形成用组合物含有树脂成分及能量射线聚合性多官能化合物的情况下,相对于树脂成分100质量份,能量射线聚合性多官能化合物的含量优选为10~60质量份、更优选为14~40质量份、进一步优选为17~30质量份。
能量射线聚合性多官能化合物的含量为上述下限值以上时,存在表面涂层与缓冲层的密合性变得优异的倾向。另外,能量射线聚合性多官能化合物的含量为上述上限值以下时,存在易于获得通过树脂成分及滑动性改善成分的添加而实现的磨削屑附着量的减少及搬运性的提高的倾向。
(光聚合引发剂)
在表面涂层形成用组合物含有能量射线聚合性多官能化合物的情况下,优选表面涂层形成用组合物还含有光聚合引发剂。
光聚合引发剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为光聚合引发剂,可以列举例如:苯偶姻化合物、苯乙酮化合物、酰基氧化膦化合物、茂钛化合物、噻吨酮化合物、过氧化物化合物、以及胺、醌等光敏剂等,更具体地,可以列举例如:1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻***、苯偶姻异丙醚、苄基苯基硫醚、一硫化四甲基秋兰姆、偶氮二异丁腈、联苄、丁二酮、8-氯蒽醌、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦等。
在表面涂层形成用组合物含有光聚合引发剂的情况下,其含量没有特别限定,从使能量射线聚合反应均匀且充分地进行的观点考虑,相对于能量射线聚合性多官能化合物100质量份,优选为0.01~10质量份、更优选为0.03~7质量份、进一步优选为0.05~5质量份。
(其它成分)
在不损害本发明效果的范围内,表面涂层也可以含有其它成分。作为其它成分,可以列举例如:上述以外的树脂;防静电剂、抗氧剂、软化剂、填充剂、防锈剂、颜料、染料等添加剂;等等。
(接触角)
相对于本实施方式的粘合片所具有的表面涂层的、水在23℃下的静态接触角(以下也简称为“水接触角”)优选为85°以上。
表面涂层的水接触角为85°以上时,包含磨削屑的水不容易附着于表面涂层,因此具有能够进一步减少磨削屑附着量的倾向。
从进一步减少磨削屑附着量的观点考虑,表面涂层的水接触角优选为90°以上、更优选为95°以上、进一步优选为98°以上。表面涂层的水接触角的上限值没有特别限定,从制造容易性等的观点考虑,例如,可以为150°以下,可以为110°以下。
需要说明的是,表面涂层的水接触角是依据JIS R 3257:1999测定的值,具体而言,可以通过实施例中记载的方法测定。
表面涂层的厚度没有特别限定,优选为0.05~10μm、更优选为0.2~7μm、进一步优选为1~4μm。
表面涂层的厚度为上述下限值以上时,能够形成均匀的层,具有能够进一步减少磨削屑附着量、且搬运性变得更加良好的倾向。另外,表面涂层的厚度为上述上限值以下时,具有易于获得吸收卡盘工作台上的异物等凹凸的缓冲层的效果的倾向。
<缓冲层>
缓冲层是设在基材与表面涂层之间的层,是吸收背面磨削时产生的振动、冲击等而起到防止在工件产生裂纹的作用的层。此外,通过设置缓冲层,还能够吸收支撑装置的工作台上存在的异物等凹凸,从而提高由支撑装置获得的粘合片的保持性。
(缓冲层形成用组合物)
缓冲层可以由缓冲层形成用组合物形成。
从获得适于缓冲层的物性的观点考虑,缓冲层优选为使含有能量射线聚合性化合物的缓冲层形成用组合物发生能量射线固化而得到的层。
缓冲层形成用组合物优选含有氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(a1)作为能量射线聚合性化合物。通过使缓冲层形成用组合物含有氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(a1),存在能够将缓冲层的储能模量等调整为良好的范围的倾向。
另外,从同样的观点考虑,更优选缓冲层形成用组合物除了氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(a1)以外,还含有选自具有成环原子数6~20的脂环基或杂环基的聚合性化合物(a2)及具有官能团的聚合性化合物(a3)中的1种以上,进一步优选除了氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(a1)以外,还含有具有成环原子数6~20的脂环基或杂环基的聚合性化合物(a2)及具有官能团的聚合性化合物(a3)。
需要说明的是,在本说明书中,成环原子数表示原子键合成环状的结构的化合物中构成该环本身的原子的数量,不构成环的原子(例如,与构成环的原子键合的氢原子)、以及该环被取代基取代时的取代基所包含的原子不包含于在成环原子数中。
[氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(a1)]
氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(a1)是具有(甲基)丙烯酰基及氨基甲酸酯键的化合物,具有通过能量射线照射而发生聚合的性质。
氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(a1)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(a1)的重均分子量(Mw)没有特别限定,优选为1000~100000、更优选为2000~60000、进一步优选为3000~20000。
需要说明的是,在本实施方式中,重均分子量(Mw)是指通过凝胶渗透色谱(GPC)法测定的标准聚苯乙烯换算的值,具体而言,是通过实施例中记载的方法测定的值。
氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(a1)在1分子中具有的(甲基)丙烯酰基的数量没有特别限定,优选为1~4个、更优选为1~3个、进一步优选为1个或2个。
氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(a1)例如可以使具有羟基的(甲基)丙烯酸酯与异氰酸酯封端氨基甲酸酯预聚物反应而得到,所述异氰酸酯封端氨基甲酸酯预聚物是多元醇化合物与多异氰酸酯化合物反应而得到的。
作为多元醇化合物,只要是具有2个以上羟基的化合物即可,没有特别限定。
作为多元醇化合物的具体例,可以列举:亚烷基二醇、聚醚型多元醇、聚酯型多元醇、聚碳酸酯型多元醇等。其中,优选为聚酯型多元醇。
多元醇化合物可以为2官能的二醇、3官能的三醇、4官能以上的多元醇中的任意化合物,优选为2官能的二醇,更优选为聚酯型二醇。
多元醇化合物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为多异氰酸酯化合物,可以列举例如:四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族多异氰酸酯类;异佛尔酮二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二环己基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、ω,ω’-二异氰酸酯二甲基环己烷等脂环族二异氰酸酯类;4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、联甲苯胺二异氰酸酯(tolidine diisocyanate)、四亚甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯类;等等。其中,优选为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯。
多异氰酸酯化合物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为与异氰酸酯封端氨基甲酸酯预聚物反应的具有羟基的(甲基)丙烯酸酯,只要是至少在1分子中具有羟基及(甲基)丙烯酰基的化合物即可,没有特别限定。
作为具有羟基的(甲基)丙烯酸酯,可以列举例如:(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基环己酯、(甲基)丙烯酸5-羟基环辛酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯;N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺等含羟基(甲基)丙烯酰胺;使(甲基)丙烯酸与乙烯醇、乙烯基苯酚、双酚A的二缩水甘油基酯反应而得到的反应物;等等。其中,优选为(甲基)丙烯酸羟基烷基酯,更优选为(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯。
具有羟基的(甲基)丙烯酸酯可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
使异氰酸酯封端氨基甲酸酯预聚物与具有羟基的(甲基)丙烯酸酯进行反应的条件没有特别限定,例如,可以设为在根据需要添加的有机溶剂、催化剂等的存在下、于60~100℃反应1~4小时的条件。
缓冲层形成用组合物中的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(a1)的含量没有特别限定,相对于缓冲层形成用组合物的有效成分的总量(100质量%),优选为10~70质量%、更优选为20~60质量%、进一步优选为30~50质量%。
需要说明的是,在本实施方式中,缓冲层形成用组合物的有效成分是指从缓冲层形成用组合物中含有的成分中将会在形成缓冲层的过程中被去除的有机溶剂等成分去除后的成分。
[具有成环原子数6~20的脂环基或杂环基的聚合性化合物(a2)]
缓冲层形成用组合物通过含有具有成环原子数6~20的脂环基或杂环基的聚合性化合物(a2)(以下也称为“具有脂环基或杂环基的聚合性化合物(a2)”),具有缓冲层形成用组合物的成膜性提高的倾向。
作为形成杂环基的环结构的原子,可以列举例如:碳原子、氮原子、氧原子、硫原子等。
具有脂环基或杂环基的聚合性化合物(a2)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
具有脂环基或杂环基的聚合性化合物(a2)优选为具有(甲基)丙烯酰基的化合物。
具有脂环基或杂环基的聚合性化合物(a2)在1分子中具有的(甲基)丙烯酰基的数量没有特别限定,优选为1个以上、更优选为1个或2个、进一步优选为1个。
具有脂环基或杂环基的聚合性化合物(a2)所具有的脂环基或杂环基的成环原子数为6~20、优选为6~18、更优选为6~16、进一步优选为7~12。
作为具有脂环基或杂环基的聚合性化合物(a2),可以列举例如:(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯等含有脂环基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸四氢糠酯、吗啉基(甲基)丙烯酸酯等含有杂环基的(甲基)丙烯酸酯;等等。其中,优选为含有脂环基的(甲基)丙烯酸酯,更优选为(甲基)丙烯酸异冰片酯。
缓冲层形成用组合物中的具有脂环基或杂环基的聚合性化合物(a2)的含量没有特别限定,相对于缓冲层形成用组合物的有效成分的总量(100质量%),优选为10~70质量%、更优选为20~60质量%、进一步优选为30~50质量%。
[具有官能团的聚合性化合物(a3)]
缓冲层形成用组合物通过含有具有官能团的聚合性化合物(a3),具有能够将缓冲层形成用组合物的粘度调整至适度范围的倾向。
具有官能团的聚合性化合物(a3)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为具有官能团的聚合性化合物(a3)所具有的官能团,可以列举例如:羟基、环氧基、酰胺基、氨基等。
具有官能团的聚合性化合物(a3)在1分子中具有的官能团的数量为1个以上、优选为1~3个、更优选为1个或2个、进一步优选为1个。
具有官能团的聚合性化合物(a3)优选为在具有官能团的同时具有(甲基)丙烯酰基的化合物。
具有官能团的聚合性化合物(a3)在1分子中具有的(甲基)丙烯酰基的数量没有特别限定,优选为1个以上、更优选为1个或2个、进一步优选为1个。
作为具有官能团的聚合性化合物(a3),可以列举例如:含有羟基的聚合性化合物、含有环氧基的聚合性化合物、含有酰胺基的聚合性化合物、含有氨基的聚合性化合物等。
作为含有羟基的聚合性化合物,可以列举例如:(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯等含有羟基的(甲基)丙烯酸酯;羟乙基乙烯基醚、羟丁基乙烯基醚等乙烯基醚化合物;等等。
作为含有环氧基的聚合性化合物,可以列举例如:(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油基醚等。
作为含有酰胺基的聚合性化合物,可以列举例如:(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基丙烷(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺等。
作为含有氨基的聚合性化合物,可以列举例如:含有伯氨基的(甲基)丙烯酸酯、含有仲氨基的(甲基)丙烯酸酯、含有叔氨基的(甲基)丙烯酸酯等含有氨基的(甲基)丙烯酸酯等。
其中,优选为含有羟基的(甲基)丙烯酸酯,更优选为(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯等具有芳环的含有羟基的(甲基)丙烯酸酯。
缓冲层形成用组合物中的具有官能团的聚合性化合物(a3)的含量没有特别限定,相对于缓冲层形成用组合物的有效成分的总量(100质量%),优选为5~40质量%、更优选为10~30质量%、进一步优选为15~25质量%。
[其它聚合性化合物]
在不损害本发明效果的范围内,缓冲层形成用组合物也可以含有除(a1)~(a3)成分以外的其它聚合性化合物。
作为其它聚合性化合物,可以列举例如:具有碳原子数1~20的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯;苯乙烯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺等乙烯基化合物;等等。
其它聚合性化合物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
缓冲层形成用组合物中的其它聚合性化合物的含量没有特别限定,相对于缓冲层形成用组合物的有效成分的总量(100质量%),优选为0~20质量%、更优选为0~10质量%、进一步优选为0~2质量%。
[光聚合引发剂]
从减少基于能量射线照射的聚合时间及能量射线照射量的观点考虑,含有能量射线聚合性化合物的缓冲层形成用组合物优选还含有光聚合引发剂。
光聚合引发剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为光聚合引发剂,可以列举例如:苯偶姻化合物、苯乙酮化合物、酰基氧化膦化合物、茂钛化合物、噻吨酮化合物、过氧化物化合物、以及胺、醌等光敏剂等,更具体可以列举例如:1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻***、苯偶姻异丙醚、苄基苯基硫醚、一硫化四甲基秋兰姆、偶氮二异丁腈、联苄、丁二酮、8-氯蒽醌、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦等。其中,优选为1-羟基环己基苯基酮。
缓冲层形成用组合物中的光聚合引发剂的含量没有特别限定,从使能量射线固化反应均匀且充分地进行的观点考虑,相对于能量射线聚合性化合物的合计量100质量份,优选为0.05~15质量份、更优选为0.1~10质量份、进一步优选为0.3~5质量份。
(其它成分)
在不损害本发明效果的范围内,缓冲层形成用组合物也可以含有其它成分。作为其它成分,可以列举例如:除上述树脂以外的树脂成分;防静电剂、抗氧剂、软化剂、填充剂、防锈剂、颜料、染料等其它添加剂;等等。
缓冲层形成用组合物中的其它树脂成分的含量没有特别限定,相对于缓冲层形成用组合物的有效成分的总量(100质量%),优选为0~20质量%、更优选为0~10质量%、进一步优选为0~2质量%。
缓冲层形成用组合物中的其它添加剂的含量没有特别限定,对于各种其它添加剂,相对于缓冲层形成用组合物的有效成分的总量(100质量%),优选为0~6质量%、更优选为0.01~5质量%、进一步优选为0.1~3质量%。
(缓冲层的杨氏模量)
缓冲层在23℃下的杨氏模量小于基材在23℃下的杨氏模量,具体而言,优选小于1200MPa、更优选为900MPa以下。另外,缓冲层在23℃下的杨氏模量优选为50MPa以上、更优选为100MPa以上。
缓冲层在23℃下的杨氏模量为上述上限值以下时,具有吸收在背面磨削时产生的振动、冲击等的效果以及粘合片的保持性提高的倾向。另外,在缓冲层在23℃下的杨氏模量为上述下限值以上时,具有能够抑制加工工件时缓冲层过度变形的倾向。
需要说明的是,缓冲层在23℃下的杨氏模量可以依据JIS K 7127:1999在试验速度200mm/分的条件下进行测定。
(缓冲层的应力松弛率)
缓冲层的应力松弛率没有特别限定,优选为70~100%、更优选为75~100%、进一步优选为78~98%。
缓冲层的应力松弛率为上述范围时,具有吸收在背面磨削时产生的振动、冲击等的效果以及粘合片的保持性增高的倾向。
对于缓冲层的应力松弛率而言,以将厚度200μm的缓冲层切下15mm×140mm而得到的材料作为试验片,夹住该试验片的两端20mm,使用以200mm/分进行了10%伸长时的应力A(N/m2)、以及伸长停止1分钟后的应力B(N/m2)的值、通过下式而求出。
应力松弛率(%)=100×(A-B)/A(%)
(缓冲层的厚度)
缓冲层的厚度没有特别限定,优选为5~70μm、更优选为7~50μm、进一步优选为10~40μm。
缓冲层的厚度为上述下限值以上时,具有吸收在背面磨削时产生的振动、冲击等的效果以及粘合片的保持性增高的倾向。另外,缓冲层的厚度为上述上限值以下时,具有能够抑制加工工件时缓冲层过度变形的倾向。
<粘合剂层>
粘合剂层是设置在基材的与缓冲层相反一面侧的层,是粘贴于工件的层。
粘合剂层优选为由能量射线固化性粘合剂形成的层。通过使粘合剂层由能量射线固化性粘合剂形成,在能量射线固化前能够利用足够的粘合性良好地保护工件表面,在能量射线固化后剥离力降低,能够从工件上容易地剥离。
作为能量射线固化性粘合剂,可以列举例如:下述的X型的粘合剂组合物、Y型的粘合剂组合物、XY型的粘合剂组合物等。
X型的粘合剂组合物:含有非能量射线固化性的粘合性树脂(以下也称为“粘合性树脂I”)和除粘合性树脂以外的能量射线固化性化合物的能量射线固化性粘合剂组合物
Y型的粘合剂组合物:含有在非能量射线固化性的粘合性树脂的侧链导入了不饱和基团的能量射线固化性的粘合性树脂(以下也称为“粘合性树脂II”)、且不含有除粘合性树脂以外的能量射线固化性化合物的能量射线固化性粘合剂组合物
XY型的粘合剂组合物:含有上述能量射线固化性的粘合性树脂II和除粘合性树脂以外的能量射线固化性化合物的能量射线固化性粘合剂组合物
其中,能量射线固化性粘合剂优选为XY型的粘合剂组合物。通过使用XY型的粘合剂组合物,具有如下倾向:在固化前具有足够的粘合性,而另一方面,在固化后能够充分降低相对于工件的剥离力。
形成粘合剂层的粘合剂可以是由即使照射能量射线也不发生固化的非能量射线固化性的粘合剂形成的层。
作为非能量射线固化性的粘合剂,可以举出例如,含有粘合性树脂I但不含有粘合性树脂II及能量射线固化性化合物的粘合剂。
接下来,对构成粘合剂层的各成分更详细地进行说明。
在以下的说明中,“粘合性树脂”作为指代粘合性树脂I及粘合性树脂II中的一者或两者的用语而使用。另外,在以下的说明中,在简称为“粘合剂组合物”的情况下,是包括X型的粘合剂组合物、Y型的粘合剂组合物、XY型的粘合剂组合物及除此以外的粘合剂组合物的概念。
作为粘合性树脂,可以列举例如:丙烯酸类树脂、氨基甲酸酯类树脂、橡胶类树脂、有机硅类树脂等。其中,优选为丙烯酸类树脂。
(丙烯酸类树脂)
丙烯酸类树脂优选含有来自于(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯,可以列举例如:烷基的碳原子数为1~20的(甲基)丙烯酸烷基酯。
(甲基)丙烯酸烷基酯所具有的烷基可以为直链状,也可以为支链状。
从进一步提高粘合剂层的粘合力的观点考虑,丙烯酸类树脂优选含有来自于烷基碳原子数为4以上的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元。
丙烯酸类树脂中含有的来自于烷基碳原子数为4以上的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元可以为单独1种或2种以上。
烷基碳原子数为4以上的(甲基)丙烯酸烷基酯所具有的烷基的碳原子数优选为4~12、更优选为4~8、进一步优选为4~6。
作为烷基碳原子数为4以上的(甲基)丙烯酸烷基酯,可以列举例如:(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯等。其中,优选为(甲基)丙烯酸丁酯,更优选为丙烯酸丁酯。
在丙烯酸类树脂含有来自于烷基碳原子数为4以上的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元的情况下,从进一步提高粘合剂层的粘合力的观点考虑,在丙烯酸类树脂中,其含量优选为30~90质量%、更优选为40~80质量%、进一步优选为45~60质量%。
从使粘合剂层的储能模量G’及粘合特性良好的观点考虑,丙烯酸类树脂优选同时含有来自于烷基碳原子数为4以上的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元、以及来自于烷基碳原子数为1~3的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元。
丙烯酸类树脂中含有的来自于烷基碳原子数为1~3的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元可以为单独1种或2种以上。
作为烷基碳原子数为1~3的(甲基)丙烯酸烷基酯,可以列举例如:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯等。其中,优选为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯,更优选为(甲基)丙烯酸甲酯,进一步优选为甲基丙烯酸甲酯。
在丙烯酸类树脂含有来自于烷基碳原子数为1~3的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元的情况下,在丙烯酸类树脂中,其含量优选为1~35质量%、更优选为5~30质量%、进一步优选为15~25质量%。
丙烯酸类树脂优选进一步含有来自于含官能团单体的结构单元。
通过使丙烯酸类树脂含有来自于含官能团单体的结构单元,能够导入作为与交联剂反应的交联起点的官能团,或者能够导入可与含有不饱和基团的化合物反应而在丙烯酸类树脂的侧链导入不饱和基团的官能团。
丙烯酸类树脂中含有的来自于含官能团单体的结构单元可以为单独1种或2种以上。
作为含官能团单体,可以列举例如:含羟基单体、含羧基单体、含氨基单体、含环氧基单体等。其中,优选为含羟基单体、含羧基单体,更优选为含羟基单体。
作为含羟基单体,可以列举例如:(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯;乙烯醇、烯丙醇等不饱和醇;等等。
作为含羧基单体,可以列举例如:(甲基)丙烯酸、巴豆酸等烯属不饱和单羧酸;富马酸、衣康酸、马来酸、柠康酸等烯属不饱和二羧酸及其酸酐;甲基丙烯酸2-羧基乙酯;等等。
在丙烯酸类树脂含有来自于含官能团单体的结构单元的情况下,其含量没有特别限定,在丙烯酸类树脂中,优选为5~45质量%、更优选为15~40质量%、进一步优选为25~35质量%。
丙烯酸类树脂除上述的结构单元以外,还可以含有来自于能够与丙烯酸类单体共聚的其它单体的结构单元。
丙烯酸类树脂中含有的来自于其它单体的结构单元可以为单独1种或2种以上。
作为其它单体,可以列举例如:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酰胺等。
为了赋予能量射线固化性,丙烯酸类树脂可以进一步导入有具有能量射线聚合性的不饱和基团。
对于不饱和基团而言,例如,可以通过使含有来自于含官能团单体的结构单元的丙烯酸类树脂的官能团、与具备与该官能团具有反应性的反应性取代基团及不饱和基团的化合物(以下也称为“含有不饱和基团的化合物”)的反应性取代基团发生反应而导入。含有不饱和基团的化合物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为含有不饱和基团的化合物所具有的不饱和基团,可以列举例如:(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基等。其中,优选为(甲基)丙烯酰基。
作为含有不饱和基团的化合物所具有的反应性取代基团,可以列举例如:异氰酸酯基、缩水甘油基等。
作为含有不饱和基团的化合物,可以列举例如:(甲基)丙烯酰氧基乙基异氰酸酯、(甲基)丙烯酰基异氰酸酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等。
在使含有来自于含官能团单体的结构单元的丙烯酸类树脂与含有不饱和基团的化合物发生反应的情况下,丙烯酸类树脂中的官能团的总数中与含有不饱和基团的化合物反应的官能团的比率没有特别限定,优选为60~98摩尔%、更优选为70~95摩尔%、进一步优选为80~93摩尔%。
与含有不饱和基团的化合物反应的官能团的比率为上述范围时,能够对丙烯酸类树脂赋予足够的能量射线固化性,并且使不与含有不饱和基团的化合物反应的官能团与交联剂发生反应而使丙烯酸类树脂交联。
丙烯酸类树脂的重均分子量(Mw)没有特别限定,优选为30万~150万、更优选为35万~100万、进一步优选为40万~60万。
丙烯酸类树脂的重均分子量(Mw)为上述范围时,具有粘合剂层的粘合力及凝聚力变得更加良好的倾向。
(能量射线固化性化合物)
作为X型或XY型的粘合剂组合物中含有的能量射线固化性化合物,优选为分子内具有不饱和基团、能够通过能量射线照射而固化的单体或低聚物。
作为能量射线固化性化合物,可以列举例如:三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯等多元(甲基)丙烯酸酯单体;氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯等低聚物;等等。其中,从分子量较高、不容易使粘合剂层的弹性模量降低的观点考虑,优选为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。
能量射线固化性化合物的分子量没有特别限定,优选为100~12000、更优选为200~10000、进一步优选为400~8000、更进一步优选为600~6000。需要说明的是,在能量射线固化性化合物为低聚物的情况下,上述分子量是指重均分子量(Mw)。
X型的粘合剂组合物中的能量射线固化性化合物的含量没有特别限定,相对于粘合性树脂100质量份,优选为40~200质量份、更优选为50~150质量份、进一步优选为60~90质量份。
X型的粘合剂组合物中的能量射线固化性化合物的含量为上述范围时,具有能量射线照射前的粘合力与能量射线照射后的剥离性的平衡变得良好的倾向。
XY型的粘合剂组合物中的能量射线固化性化合物的含量没有特别限定,相对于粘合性树脂100质量份,优选为1~30质量份、更优选为2~20质量份、进一步优选为3~15质量份。
XY型的粘合剂组合物中的能量射线固化性化合物的含量为上述范围时,具有能量射线照射前的粘合力与能量射线照射后的剥离性的平衡变得良好的倾向。需要说明的是,对于XY型的粘合剂组合物而言,由于粘合性树脂为能量射线固化性,因此,即使能量射线固化性化合物的含量少,也具有能够在能量射线照射后充分降低剥离力的倾向。
(交联剂)
粘合剂组合物优选进一步含有交联剂。
交联剂是例如通过与来自于粘合性树脂所具有的含官能团单体的官能团反应而使粘合性树脂彼此交联的成分。
交联剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为交联剂,可以列举例如:甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、它们的加合物等异氰酸酯类交联剂;乙二醇缩水甘油基醚等环氧类交联剂;六[1-(2-甲基)-氮丙啶基]三磷三嗪等氮丙啶类交联剂;铝螯合物等螯合物类交联剂;等等。其中,从提高凝聚力而进一步提高粘合力的观点以及获取容易性的观点考虑,优选为异氰酸酯类交联剂。
在粘合剂组合物含有交联剂的情况下,其含量没有特别限定,从使交联反应适度进行的观点考虑,相对于粘合性树脂100质量份,优选为0.01~10质量份、更优选为0.03~7质量份、进一步优选为0.05~4质量份。
(光聚合引发剂)
在粘合剂为能量射线固化性粘合剂的情况下,粘合剂组合物优选还含有光聚合引发剂。通过使能量射线固化性粘合剂含有光聚合引发剂,具有即使利用紫外线等较低能量的能量射线也能够使能量射线固化性粘合剂的固化反应充分进行的倾向。
光聚合引发剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为光聚合引发剂,可以列举例如:苯偶姻化合物、苯乙酮化合物、酰基氧化膦化合物、茂钛化合物、噻吨酮化合物、过氧化物化合物、以及胺、醌等光敏剂等,更具体可以列举例如:1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻***、苯偶姻异丙醚、苄基苯基硫醚、一硫化四甲基秋兰姆、偶氮二异丁腈、联苄、丁二酮、8-氯蒽醌、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦等。
在能量射线固化性粘合剂含有光聚合引发剂的情况下,其含量没有特别限定,从使能量射线固化反应均匀且充分地进行的观点考虑,相对于粘合性树脂100质量份,优选为0.01~10质量份、更优选为0.03~7质量份、进一步优选为0.05~5质量份。
(其它添加剂)
在不损害本发明效果的范围内,粘合剂组合物也可以含有其它添加剂。作为其它添加剂,可以列举例如:防静电剂、抗氧剂、软化剂、填充剂、防锈剂、颜料、染料等。
粘合剂组合物中的其它添加剂的含量没有特别限定,对于各种其它添加剂,相对于粘合剂组合物的有效成分的总量(100质量%),优选为0~6质量%、更优选为0.01~5质量%、进一步优选为0.1~3质量%。
需要说明的是,在本实施方式中,粘合剂组合物的有效成分是指从粘合剂组合物中含有的成分中将会在形成粘合剂层的过程中被去除的有机溶剂等成分去除后的成分。
(有机溶剂)
从进一步提高对于基材、剥离片等的涂布性的观点考虑,粘合剂组合物也可以用有机溶剂稀释而制成溶液的形态。
有机溶剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
有机溶剂可以直接使用在粘合性树脂合成时所使用的有机溶剂,也可以加入除合成使所使用的有机溶剂以外的1种以上有机溶剂。
粘合剂层在23℃下的储能模量G’没有特别限定,优选为0.05~0.5MPa、更优选为0.1~0.4MPa、进一步优选为0.12~0.3MPa。
粘合剂层在23℃下的储能模量G’为上述范围时,即使在工件的表面存在凹凸的情况下,也可获得对于凹凸形状的跟随性优异的粘合剂层,具有能够在加工时更良好地保护工件表面的倾向。
需要说明的是,对于粘合剂层的储能模量G’而言,在粘合剂层由能量射线固化性粘合剂形成的情况下,是指在利用能量射线照射而固化前的储能模量G’。
对于粘合剂层在23℃下的储能模量G’而言,可以将厚度3mm的粘合剂层切成直径8mm的圆形而制成试验片,通过使用了粘弹性测定装置的扭转剪切法在频率1Hz、测定温度23℃的条件下进行测定。
粘合剂层的厚度没有特别限定,优选为5~100μm、更优选为10~80μm、进一步优选为15~60μm。
粘合剂层的厚度为上述下限值以上时,可获得优异的粘合性,具有能够在加工时更良好地保护工件表面的倾向。另外,粘合剂层的厚度为上述上限值以下时,在切断粘合片时可抑制胶带屑的产生,具有能够更良好地防止工件破损的倾向。
<基材>
作为基材,可以举出例如各种树脂膜。作为构成树脂膜的树脂,可以列举例如:低密度聚乙烯(LDPE)、直链低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)等聚乙烯;聚丙烯、聚丁烯、聚丁二烯、聚甲基戊烯、乙烯-降冰片烯共聚物、降冰片烯树脂等聚烯烃;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物等乙烯类共聚物;聚氯乙烯、氯乙烯共聚物等聚氯乙烯;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、全芳香族聚酯等聚酯;聚氨酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚碳酸酯、氟树脂、聚缩醛、改性聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚醚酮、丙烯酸类聚合物;等等。
基材可以是由选自这些树脂中1种或2种以上树脂形成的树脂膜的单层膜,也可以是将这些树脂膜中的2种以上层叠而成的层叠膜。另外,还可以是上述树脂的交联膜、离聚物膜等改性膜。
在这些树脂膜当中,基材优选为选自聚酯膜、聚酰胺膜、聚酰亚胺膜及双向拉伸聚丙烯膜中的1种以上,更优选为聚酯膜,进一步优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
基材的杨氏模量没有特别限定,优选为1000MPa以上、更优选为1800~30000MPa、进一步优选为2500~6000MPa。
基材的杨氏模量为上述下限值以上时,具有加工工件时的振动抑制效果进一步提高的倾向。另外,基材的杨氏模量为上述上限值以下时,具有粘贴于工件时的操作性、以及从工件剥离时的操作性变得良好的倾向。
需要说明的是,基材的杨氏模量可以依据JIS K 7127:1999在试验速度200mm/分的条件下进行测定。
基材的厚度没有特别限定,优选为10~200μm、更优选为25~100μm、进一步优选为30~70μm。
基材的厚度为上述下限值以上时,具有能够获得用于作为粘合片的支撑体而发挥功能的足够强度的倾向。另外,基材的厚度为上述上限值以下时,可以获得适度的挠性,具有操作性提高的倾向。
需要说明的是,“基材的厚度”是指基材整体的厚度,在基材为由多层构成基材的情况下,是指构成基材的全部层的合计厚度。
在不损害本发明效果的范围内,基材也可以含有增塑剂、润滑剂、红外线吸收剂、紫外线吸收剂、填料、着色剂、防静电剂、抗氧剂、催化剂等。
基材可以是透明的,也可以是不透明的,还可以根据需要而进行着色或蒸镀。
对于基材,从提高与其它层的粘接性的观点考虑,可以对其至少一面实施电晕处理等表面处理,也可以设置以提高粘接性为目的的涂层。
<剥离片>
本实施方式的粘合片可以在粘合剂层的表面及表面涂层的表面中的至少一者粘贴有剥离片。剥离片通过以可剥离的方式粘贴于使用前的粘合片的表面,从而保护该表面,在使用粘合片时可剥离去除。
剥离片可以是经过了单面剥离处理的剥离片,也可以是经过了双面剥离处理的剥离片。
作为剥离片,可优选举出将剥离剂涂布于剥离片用基材而成的剥离片。
作为剥离片用基材,优选为树脂膜,作为该树脂膜,可以列举例如:聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜等聚酯膜;聚丙烯膜、聚乙烯膜等聚烯烃膜;等等。
作为剥离剂,可以列举例如:有机硅类树脂、烯烃类树脂、异戊二烯类树脂、丁二烯类树脂等橡胶类弹性体;长链烷基类树脂、醇酸类树脂、氟类树脂等。
剥离片的厚度没有特别限定,优选为5~200μm、更优选为10~100μm、进一步优选为20~50μm。
本实施方式的粘合片的总厚度没有特别限定,优选为30~300μm、更优选为40~220μm、进一步优选为45~160μm。
粘合片的总厚度为上述下限值以上时,可适当地保持粘合剂层的粘合性能、缓冲层的冲击吸收性能等,具有能够充分发挥作为半导体加工用粘合片的功能的倾向。另外,粘合片的总厚度为上述上限值以下时,具有能够减小将工件从粘合片剥离时的剥离力的倾向。
需要说明的是,在本实施方式中,“粘合片的总厚度”是指从粘合片的表面涂层的表面至粘合剂层的表面的厚度,在设置有剥离片的情况下,剥离片的厚度不包含在总厚度中。
<粘合片的制造方法>
作为本实施方式的粘合片的制造方法,没有特别限制,可以通过公知的方法制造。
本实施方式的粘合片例如可以通过如下方法制造,所述方法具有:在基材的一面侧形成粘合剂层的工序(以下也称为“粘合剂层形成工序”)、在基材的另一面侧形成缓冲层的工序(以下也称为“缓冲层形成工序”)、在缓冲层的与基材相反一面侧形成表面涂层的工序(以下也称为“表面涂层形成工序”)。需要说明的是,这些工序的顺序没有特别限定,在能够同时实施的情况下可以同时实施。
作为形成粘合剂层、缓冲层或表面涂层的方法,可以举出例如:通过公知的方法将粘合剂组合物、缓冲层形成用组合物或表面涂层用涂布液涂布于给定的位置后,根据需要而进行能量射线照射、加热干燥等的方法。
作为涂布粘合剂组合物、缓冲层形成用组合物或表面涂层用涂布液的方法,可以列举例如:旋涂法、喷涂法、棒涂法、刮刀涂布法、辊涂法、刮板涂布法、模涂法、凹版涂布法等。
粘合剂层形成工序例如可以是使形成于剥离片上的粘合剂层与基材的表面贴合的方法,也可以是在基材的表面直接涂布粘合剂组合物而形成粘合剂层的方法。
在缓冲层形成工序中,缓冲层形成用组合物可以涂布在剥离片上,也可以直接涂布于基材的表面。在将缓冲层形成用组合物涂布在剥离片上的情况下,由剥离片上的缓冲层形成用组合物形成的层(以下也称为“缓冲层形成用组合物层”)随后被粘贴于基材的表面。剥离片上的缓冲层形成用组合物层可以是缓冲层本身,在缓冲层形成用组合物具有固化性的情况下,也可以为具有固化性的缓冲层形成用组合物的未固化物或半固化物。在基材上形成有缓冲层形成用组合物的未固化物或半固化物的情况下,随后实施使缓冲层形成用组合物完全固化的处理。
在表面涂层形成工序中,表面涂层用涂布液可以涂布在剥离片上,也可以直接涂布于缓冲层的表面。在将表面涂层用涂布液涂布在剥离片上的情况下,剥离片上的由表面涂层形成用组合物形成的层(以下也称为“表面涂层形成用组合物层”)随后被粘贴于缓冲层的表面。剥离片上的表面涂层形成用组合物层可以是表面涂层本身,在表面涂层形成用组合物具有固化性的情况下,也可以是具有固化性的表面涂层形成用组合物的未固化物或半固化物。在缓冲层上形成有表面涂层形成用组合物的未固化物或半固化物的情况下,随后实施使表面涂层形成用组合物完全固化的处理。
另外,缓冲层形成工序及表面涂层形成工序也可以是在剥离片上依次设置表面涂层及缓冲层之后使缓冲层与基材的表面贴合的方法。
在缓冲层形成用组合物含有能量射线聚合性化合物的情况下,缓冲层形成工序优选包括对缓冲层形成用组合物照射能量射线的工序。
在缓冲层形成用组合物含有能量射线聚合性化合物的情况下,基于能量射线照射的固化处理可以以一次进行,也可以分多次进行。
在以一次进行基于能量射线照射的固化处理的情况下,可以在基材上形成了缓冲层形成用组合物的涂布膜之后,通过能量射线照射使缓冲层形成用组合物完全固化,也可以在剥离片上使缓冲层形成用组合物完全固化后再将其与基材贴合。
在表面涂层形成用组合物含有能量射线聚合性化合物的情况下,表面涂层形成工序优选包含对表面涂层形成用组合物照射能量射线的工序。对表面涂层形成用组合物照射能量射线的时期没有特别限定,可以是将表面涂层形成用组合物层叠于缓冲层或缓冲层形成用组合物层之前或层叠之后的任意时期。
在分多次进行缓冲层形成用组合物的固化处理的情况下,可以在剥离片上形成了缓冲层形成用组合物的涂布膜之后,在剥离片上不使缓冲层形成用组合物完全固化,而是使其固化至半固化状态后贴合于设置在剥离片上的表面涂层形成用组合物层,然后,通过再次照射能量射线使缓冲层形成用组合物完全固化。在表面涂层形成用组合物含有能量射线聚合性化合物的情况下,可以通过用于使缓冲层形成用组合物完全固化的能量射线照射而使表面涂层形成用组合物同时固化。
需要说明的是,作为在缓冲层形成用组合物及表面涂层形成用组合物的固化处理中照射的能量射线,优选为紫外线。
在对缓冲层形成用组合物及表面涂层形成用组合物照射能量射线而使其固化时,缓冲层形成用组合物及表面涂层形成用组合物也可以是暴露于外部的状态,但优选两面被剥离片、基材等构件所覆盖,在不暴露于外部的状态下照射能量射线。
<粘合片的用途>
作为在粘贴有本实施方式的粘合片的状态下进行的工件的加工,可以列举例如:在半导体装置的一面粘贴有粘合片的状态下对另一面进行磨削的背磨加工、在半导体装置的一面粘贴有粘合片的状态下将半导体装置单片化的切割加工、半导体装置的搬运、半导体芯片的拾取等。其中,本实施方式的粘合片适合于背磨加工,更适合于在半导体晶片的电路形成面粘贴有本实施方式的粘合片的状态下对半导体晶片的背面进行磨削的背磨加工。特别是,本实施方式的粘合片具有抑制将半导体晶片薄型化时的裂纹产生的效果,因此适合于尖端切割法、隐形尖端切割法等工艺。
[半导体装置的制造方法]
本实施方式的半导体装置的制造方法包括:
将本实施方式的半导体加工用粘合片以上述粘合剂层作为粘贴面而粘贴于半导体晶片的表面的工序;以及
在利用支撑装置将粘贴于上述半导体晶片的上述半导体加工用粘合片的上述表面涂层侧固定着的状态下对上述半导体晶片的背面进行磨削的工序。
另外,本实施方式的半导体装置的制造方法优选包括:
预定分割线形成工序,其是在半导体晶片的表面形成槽的工序a、或者是从半导体晶片的表面或背面向上述半导体晶片的内部形成改性区域的工序b;
片粘贴工序,在上述工序a之后、或者上述工序b之前或之后,将本实施方式的半导体加工用粘合片以上述粘合剂层作为粘贴面而粘贴于上述半导体晶片的表面;以及
磨削及单片化工序,在利用支撑装置将粘贴于上述半导体晶片的半导体加工用粘合片的上述表面涂层侧固定着的状态下对上述半导体晶片的背面进行磨削,以上述槽或改性区域作为起点而单片化为多个半导体芯片。
进一步,本实施方式的半导体装置的制造方法也可以在磨削及单片化工序之后包括:
剥离工序,从多个半导体芯片将本实施方式的半导体加工用粘合片剥离。
需要说明的是,具有上述工序a的半导体装置的制造方法是相当于尖端切割法的工艺,具有上述工序b的半导体装置的制造方法是相当于隐形尖端切割法的工艺。
作为本实施方式的制造方法中使用的半导体晶片,可以列举例如:硅晶片、砷化镓晶片、氮化镓晶片、碳化硅晶片、玻璃晶片、蓝宝石晶片等。其中,优选为硅晶片。
半导体晶片的表面通常形成有布线、电容器、二极管、晶体管等电路。这些电路例如可以通过蚀刻法、揭开-剥离(lift-off)法等现有公知的方法而形成。
半导体晶片在磨削前的厚度没有特别限定,通常为500~1000μm。
以下,对本实施方式的半导体装置的制造方法的各工序详细地进行说明。
<预定分割线形成工序>
预定分割线形成工序是在半导体晶片的表面形成槽的工序a、或者是从半导体晶片的表面或背面向上述半导体晶片的内部形成改性区域的工序b。
工序a是在半导体晶片的表面形成槽的工序,可在将粘合片粘贴于半导体晶片的表面之前进行。
工序a中在半导体晶片的表面形成的槽是深度比半导体晶片的厚度浅的槽。在工序a之后,半导体晶片被背面磨削至在工序a中形成的槽,分割成多个半导体芯片。因此,在工序a中,槽沿着半导体晶片被分割而单片化成半导体芯片时的分割线而形成。
槽的形成可以通过使用了现有公知的晶片切割装置等的切割来进行。
工序b是从半导体晶片的表面或背面向上述半导体晶片的内部形成改性区域的工序,可以在将粘合片粘贴于半导体晶片的表面之前进行,也可以在之后进行。
在工序b中,改性区域是通过使焦点汇聚于半导体晶片的内部的激光的照射而在半导体晶片的内部形成的。该改性区域在半导体晶片中是经过了脆质化的部分,会通过背面磨削而发生半导体晶片的减薄、或通过施加基于磨削的力而被破坏,从而成为半导体晶片单片化成半导体芯片的起点的区域。因此,改性区域沿着半导体晶片被分割而单片化成半导体芯片时的分割线而形成。
激光的照射可以从半导体晶片的表面侧进行,也可以从背面侧进行。在片粘贴工序后进行工序b的情况下,可以隔着粘合片对半导体晶片照射激光。
<片粘贴工序>
片粘贴工序是在工序a之后、或者在工序b之前或之后,将粘合片以粘合剂层作为粘贴面而粘贴于半导体晶片的表面的工序。
粘贴粘合片的方法没有特别限定,可以采用例如使用层压机等的现有公知的方法。
<磨削及单片化工序>
磨削及单片化工序是在利用支撑装置将粘贴于半导体晶片的粘合片的表面涂层侧固定着的状态下对半导体晶片的背面进行磨削,从而以上述槽或改性区域为起点而单片化为多个半导体芯片的工序。
对于粘贴有粘合片、且形成了槽或改性区域的半导体晶片,通过支撑装置而使粘合片的表面涂层侧固定。作为支撑装置,没有特别限定,优选为卡盘工作台等抽吸固定对象物而进行保持的装置。
接着,对固定后的半导体晶片的背面进行磨削,将半导体晶片单片化为多个半导体芯片。
对于背面磨削而言,在通过工序a在半导体晶片形成了槽的情况下,将半导体晶片至少磨削至磨削面达到槽的底部的位置。通过该背面磨削,槽成为贯穿晶片的切口,半导体晶片通过切口而被分割,单片化成各个半导体芯片。
另一方面,在通过工序b在半导体晶片形成了改性区域的情况下,磨削面也可以达到改性区域,但可以不严格达到改性区域。即,只要磨削至接近改性区域的位置、以使得半导体晶片会以改性区域为起点被破坏并单片化为半导体芯片即可。例如,可以在不使半导体晶片单片化、而磨削至接近改性区域的位置之后,将拾取胶带粘贴于半导体晶片,对该拾取胶带进行拉伸,从而单片化成半导体芯片。
单片化后的半导体芯片的形状可以是方形,也可以是矩形等细长形状。
单片化后的半导体芯片的厚度没有特别限定,优选为5~100μm、更优选为7~70μm、进一步优选为10~45μm。
单片化后的半导体芯片的芯片尺寸没有特别限定,优选小于50mm2、更优选小于30mm2、进一步优选小于10mm2。
<剥离工序>
剥离工序是在磨削及单片化工序之后从多个半导体芯片剥离粘合片的工序。
在粘合片的粘合剂层由能量射线固化性粘合剂形成的情况下,通过照射能量射线而使粘合剂固化以使得粘合剂层的剥离力减小后,将粘合片剥离。
需要说明的是,在剥离粘合片时,也可以使用拾取胶带。拾取胶带例如可由具备基材和设置在基材的一面的粘合剂层的粘合片构成。
在使用拾取胶带的情况下,首先,进行位置及方向的对准,以便能够将拾取胶带粘贴于单片化后的半导体晶片的背面侧、并进行拾取。此时,优选将配置于半导体晶片的外周侧的环状框也贴合于拾取胶带,将拾取胶带的外周缘部固定于环状框。接着,将粘合片从固定在拾取胶带上的多个半导体芯片剥离。
然后,可以在拾取位于拾取胶带上的多个半导体芯片后固定化于基板等上,从而制造半导体装置。
实施例
以下,基于实施例对本发明更详细地进行说明,但本发明并不受这些例子的限制。各种物性的测定方法及评价方法如下所述。
[重均分子量(Mw)]
重均分子量(Mw)使用凝胶渗透色谱装置(东曹株式会社制、产品名“HLC-8220”)在下述的条件下进行测定,并通过标准聚苯乙烯换算而求出。
(测定条件)
·色谱柱:“TSK guard column HXL-H”“TSK gel GMHXL(×2)”“TSK gelG2000HXL”(均为东曹株式会社制)
·柱温:40℃
·洗脱溶剂:四氢呋喃
·流速:1.0mL/min
[粘合片等的厚度测定]
利用恒压厚度测定器(琳得科株式会社制、商品名“PG-02”)测定了粘合片的总厚度、各层的厚度、由他们制作的试验片的厚度。此时,测定任意10点,计算出平均值。
需要说明的是,粘合片的总厚度是对带剥离片的粘合片的厚度进行测定,从其厚度中减去剥离片的厚度而得到的值。
另外,缓冲层的厚度是从带缓冲层的基材的厚度中减去基材的厚度而得到的值。
另外,表面涂层的厚度是从带剥离片的表面涂层的厚度中减去剥离片的厚度而得到的值。
另外,粘合剂层的厚度是从粘合片的总厚度中减去表面涂层、缓冲层及基材的厚度而得到的值。
[静摩擦系数的测定]
粘合片所具有的表面涂层的静摩擦系数依据JIS K 7125:1999、按照下述步骤进行了测定。
将实施例及比较例中制造的粘合片切下63mm×63mm,将表面涂层侧的剥离片剥离后作为滑动片。将具有与该滑动片相同形状的面的砝码(质量1000g)以该面作为粘贴面粘贴于滑动片的粘合剂层,然后,以滑动片的表面涂层为接触面的方式载置在SUS304#600钢板上。接着,以速度100mm/min沿水平方向拉动砝码,根据拉动时的最大负载计算出了静摩擦系数。需要说明的是,试验在23℃、湿度50%RH的环境中实施。
[表面涂层的水接触角的测定]
表面涂层的水接触角依据JIS R 3257:1999进行了测定。具体而言,将实施例及比较例中制造的粘合片的表面涂层侧的剥离片剥离,使用全自动式接触角测定仪(协和界面科学株式会社制、产品名“DM-701”)在以下的条件下测定了在露出的表面涂层的露出面滴加蒸馏水时的静态接触角。
·测定温度:23℃
·蒸馏水的液滴量:2μl
·测定时间:滴加1秒钟后
·图像分析法:θ/2法
[表面涂层的磨削屑附着量的评价]
将实施例及比较例中制造的粘合片切出5cm见方,将表面涂层侧的剥离片剥离,准备了表面涂层露出了的试验片。固定并悬挂该试验片的4个角中的任意1个角,在包含硅晶片的磨削屑2质量%的磨削水中浸渍1分钟。从磨削水中取出试验片,在悬挂的状态下于23℃静置24小时而使其干燥后,对试验片的表面涂层进行肉眼观察,按照以下的基准评价了磨削屑附着量。需要说明的是,在以下的评价基准中,“磨削屑附着部”是指表面涂层上附着的磨削水的液滴干燥而成的岛状的磨削屑附着部位。
A:在表面涂层上存在1个部位的磨削屑附着部,或者未附着能够识别为磨削屑附着部的程度的磨削屑。
B:在表面涂层上存在2个以上部位的磨削屑附着部。
[搬运性的评价]
将实施例及比较例中制造的粘合片以粘合剂层作为粘贴面粘贴于硅镜面晶片(直径12英寸、厚度50μm、干抛光加工),制作了带有粘合片的硅镜面晶片(以下也称为“带有粘合片的晶片”)。
将从该带有粘合片的晶片的表面涂层剥离了剥离片后的晶片以使表面涂层为接触面的方式载置在加热工作台上,在80℃下加热3分钟。然后,将具备抽吸机构的吸附面的搬运臂的吸附面载置在上述带有粘合片的晶片的硅镜面晶片侧的表面,在使带有粘合片的晶片抽吸吸附于吸附面的状态下试验能否将带有粘合片的晶片从上述加热工作台提起,按照以下的基准评价了搬运性。
A:能够利用搬运臂将带有粘合片的晶片从加热工作台提起。
B:带有粘合片的晶片与加热工作台密合,无法利用搬运臂将带有粘合片的晶片从加热工作台提起。
[缓冲层所使用的氨基甲酸酯丙烯酸酯类低聚物的制备]
制造例1
使丙烯酸2-羟基乙酯与异氰酸酯封端氨基甲酸酯预聚物反应,得到了重均分子量(Mw)5000的2官能的氨基甲酸酯丙烯酸酯类低聚物,所述异氰酸酯封端氨基甲酸酯预聚物是使聚酯二醇与异佛尔酮二异氰酸酯反应而得到的。
[粘合剂层所使用的能量射线固化性的丙烯酸类树脂的制备]
制造例2
使丙烯酸正丁酯52质量份、甲基丙烯酸甲酯20质量份及丙烯酸2-羟基乙酯28质量份共聚,得到了丙烯酸类聚合物。接着,以与该丙烯酸类聚合物的全部羟基中的90摩尔%的羟基加成的方式使2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯反应,得到了重均分子量(Mw)为50万的能量射线固化性的丙烯酸类树脂。
[粘合片的制造]
实施例1~10、比较例1
接下来,按照以下所示的方法制造了粘合片。需要说明的是,以下说明中的各成分的配合量全部是指有效成分的配合量。
(1)基材的准备
作为基材,准备了厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(杨氏模量:2500MPa)。
(2)表面涂层形成用组合物的制备
将表1所示的各成分以有效成分浓度达到10质量%的方式溶解于甲苯,制成了表面涂层形成用组合物。
(3)缓冲层形成用组合物的制备
配合在制造例1中得到的氨基甲酸酯丙烯酸酯类低聚物40质量份、丙烯酸异冰片酯40质量份、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯20质量份、作为光聚合引发剂的1-羟基环己基苯基酮2.0质量份、以及酞菁类颜料0.2质量份,制备了缓冲层形成用组合物。
(4)粘合剂组合物的制备
配合在制造例2中得到的能量射线固化性的丙烯酸类树脂100质量份、作为能量射线固化性化合物的多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯(三菱化学株式会社制、商品名“Shikou UT-4332”、重均分子量(Mw)4700)6质量份、异氰酸酯类交联剂(东曹株式会社制、商品名“CORONATE L”)0.375质量份、以及作为光聚合引发剂的苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦1质量份,用有机溶剂稀释,由此制备了粘合剂组合物。
(5)粘合片的制作
将上述得到的缓冲层形成用组合物以使形成的缓冲层的厚度为13μm的方式涂布于先前示出的基材的一面,然后在照度30mW/cm2、照射量60mJ/cm2的条件下照射紫外线,由此使缓冲层形成用组合物半固化,在基材的一面形成了使缓冲层形成用组合物半固化而成的层。
另外,将上述得到的表面涂层形成用组合物以使干燥后的厚度为2μm的方式用麦勒棒涂布于剥离片(琳得科株式会社制、商品名“SP-PET381031”)的剥离处理面,然后进行加热干燥,制作了带有剥离片的表面涂层。
使该带有剥离片的表面涂层的表面涂层与在上述基材的一面形成的使缓冲层形成用组合物半固化而成的层贴合后,在照度160mW/cm2、照射量500mJ/cm2的条件下照射紫外线,由此,使缓冲层形成用组合物及表面涂层形成用组合物固化,得到了在基材的一面上依次具有缓冲层及表面涂层的层叠体。
另外,将上述得到的粘合剂组合物以使干燥后的厚度为20μm的方式涂布于剥离片(琳得科株式会社制、商品名“SP-PET381031”)的剥离处理面,然后进行加热干燥,制作了带有粘合剂层的剥离片。
通过将该带有粘合剂层的剥离片的粘合剂层粘贴于上述层叠体所具有的基材的未设有缓冲层的一面,得到了依次具有表面涂层、缓冲层、基材及粘合剂层的粘合片。
将使用各实施例及比较例中得到的粘合片进行的评价结果示于表1。
[表1]
·H1043:氢化苯乙烯类热塑性弹性体(SEBS)、苯乙烯含量:67质量%、旭化成株式会社制、商品名“Tuftec(注册商标)H1043”
·PMA-L:丙烯-丁烯-马来酸酐共聚物、马来酸酐改性率:1.5质量%、重均分子量(Mw):75000、东洋纺株式会社制、商品名“TOYO-TAC(注册商标)PMA-L”
·X-22-164B:两末端具有甲基丙烯酰氧基的聚二甲基硅氧烷化合物、重均分子量(Mw):5000、信越化学工业株式会社制、商品名“X-22-164B”
·X-22-164E:两末端具有甲基丙烯酰氧基的聚二甲基硅氧烷化合物、重均分子量(Mw):13000、信越化学工业株式会社制、商品名“X-22-164E”
·能量射线聚合性多官能化合物:二季戊四醇六丙烯酸酯与二季戊四醇五丙烯酸酯的混合物、日本化药株式会社制、商品名“KAYARAD DPHA”
·光聚合引发剂:2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、IGM Resins B.V.制、商品名“Omnirad1173”
根据表1可知,具有静摩擦系数为0.70以下的表面涂层的实施例1~10的粘合片,搬运性优异,磨削屑附着量得到了充分减少。另一方面,具有静摩擦系数超过0.70的表面涂层的比较例1的粘合片,搬运性差,与实施例1~10的粘合片相比磨削屑附着量多。
Claims (11)
1.一种半导体加工用粘合片,其依次具有表面涂层、缓冲层、基材及粘合剂层,
所述表面涂层相对于SUS304的静摩擦系数为0.70以下。
2.根据权利要求1所述的半导体加工用粘合片,其中,
所述表面涂层是由含有树脂成分及滑动性改善成分的表面涂层形成用组合物形成的层。
3.根据权利要求2所述的半导体加工用粘合片,其中,
所述树脂成分的杂原子含量为7质量%以下。
4.根据权利要求2或3所述的半导体加工用粘合片,其中,
相对于所述表面涂层形成用组合物的有效成分的总量(100质量%),所述表面涂层形成用组合物中的所述树脂成分的含量为50~99质量%。
5.根据权利要求2~4中任一项所述的半导体加工用粘合片,其中,
所述滑动性改善成分的杂原子含量为30质量%以上。
6.根据权利要求2~5中任一项所述的半导体加工用粘合片,其中,
相对于所述表面涂层形成用组合物的有效成分的总量(100质量%),所述表面涂层形成用组合物中的所述滑动性改善成分的含量为0.1~30质量%。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的半导体加工用粘合片,其中,
所述表面涂层的厚度为0.05~10μm。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的半导体加工用粘合片,其中,
所述缓冲层由含有氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的缓冲层形成用组合物形成。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的半导体加工用粘合片,其用于半导体晶片的背面磨削。
10.一种半导体装置的制造方法,该方法包括:
将权利要求1~9中任一项所述的半导体加工用粘合片以所述粘合剂层作为粘贴面而粘贴于半导体晶片的表面的工序;以及
在利用支撑装置将粘贴于所述半导体晶片的所述半导体加工用粘合片的所述表面涂层侧固定着的状态下对所述半导体晶片的背面进行磨削的工序。
11.根据权利要求10所述的半导体装置的制造方法,该方法包括:
预定分割线形成工序,其是在半导体晶片的表面形成槽的工序a、或者是从半导体晶片的表面或背面向所述半导体晶片的内部形成改性区域的工序b;
片粘贴工序,在所述工序a之后、或者所述工序b之前或之后,将权利要求1~9中任一项所述的半导体加工用粘合片以所述粘合剂层作为粘贴面而粘贴于所述半导体晶片的表面;以及
磨削及单片化工序,在利用支撑装置将粘贴于所述半导体晶片的半导体加工用粘合片的所述表面涂层侧固定着的状态下对所述半导体晶片的背面进行磨削,以所述槽或改性区域作为起点而单片化为多个半导体芯片。
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